本发明专利技术提供可用于癌症治疗研究以及癌症相关性创新药物研究中的，在体外可自我复制的诱导性癌症干细胞、这些的制备方法、由这些细胞诱导的癌细胞、以及这些细胞的应用。本发明专利技术提供能够在体外自我复制的诱导性癌症干细胞，其特征在于：至少具有下述（1）和（2）的要素：（1）表达POU5F1基因、NANOG基因、SOX2基因、ZFP42基因、LIN28基因和TERT基因这6种基因；（2）具有（a）内源性抑癌基因突变，或（b）内源性癌症相关基因的表达升高中任一种的异常。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及诱导性前癌干细胞或诱导性恶性干细胞，涉及具有内源性抑癌基因突变、内源性癌相关基因表达升高等的异常，表达P0U5F1基因、NANOG基因、S0X2基因、ZFP42基因、LIN28基因、TERT基因等的自我复制相关基因，能够在体外进行自我复制的诱导性前癌干细胞或诱导性恶性干细胞(本专利技术在下文中统称为“诱导性癌症干细胞”)，这些细胞的制备方法，以及这些细胞的应用。
技术介绍
近年来，通过研究胚胎干细胞(也称为“ES细胞”。在本说明书下文中记载为“胚胎干细胞”)，和通过进一步研究体细胞克隆胚胎干细胞，以及体细胞克隆动物的创造等所谓的体细胞克隆，认为可以对表观遗传学(DNA甲基化和组蛋白修饰)进行重新编程(也称 为“初始化”。在本说明书下文中记载为“重新编程”)。实际上，有人报道了这样的实验结果将作为癌细胞的小鼠黑色素瘤细胞的细胞核移植到去核卵细胞中，所述卵细胞开始胚胎发生，从所述胚胎获得的胚胎干细胞可分化为黑色素细胞、淋巴细胞、成纤维细胞等的细胞(非专利文献I)。最近，报告了通过导入0CT3/4基因(也有时记载为“ 0CT3基因”、“ 0CT4基因”或“P0U5F1基因”的情况)、S0X2基因、KLF4基因和c_MYC基因(专利文献1)，或者在存在碱性成纤维细胞生长因子(bFGF或FGF2)的情况下，导入0CT3/4基因、S0X2基因和KLF4基因(非专利文献2),可以从人的体细胞重新编程制备诱导性多能干细胞(induced PluripotentStemCells;也称为“iPS细胞”)，S卩，与胚胎干细胞一样未分化的细胞(专利文献2)。已知人的诱导性多能干细胞具有2个特点(I)具有向三胚层分化的分化多能性，所述三胚层是能够形成建成个体形态的所有细胞；(2)具有在人胚胎干细胞能够自我复制的培养条件下，可以维持其未分化性的情况下在培养皿中无限传代培养，即所谓的自我复制能力。因此，这类人的诱导性多能干细胞在形态、基因表达、细胞表面抗原、长期的自我复制能力、形成畸胎瘤(在体内分化为三胚层)的能力的方面，与人胚胎干细胞非常相似(非专利文献3、非专利文献4)，此外，还报道了 HLA基因型与来源细胞的体细胞完全相同(非专利文献4)。这些细胞的制备方法是只导入上述基因(即，0CT3/4基因、S0X2基因、KLF4基因和c_MYC基因，或在存在bFGF的情况下的0CT3/4基因、S0X2基因和KLF4基因)，即可使已分化的体细胞“重新编程”为诱导性多能干细胞。一方面，基于基因突变和/或表观遗传学的异常，产生基因表达的升高、降低或消失的异常，由此使细胞癌变。因此，使用上述重新编程的技术，可以将癌细胞中发生的各种异常重新编程，使其恢复为正常的细胞，丧失癌细胞的性质。实际上，最近在国际干细胞学会(ISSCR)中，有人发表了以下发现“向培养皿中的人肝癌细胞株来源的癌症干细胞(HuH7来源的CD133阳性细胞)中添加抗癌剂等2种化学物质(非环型视黄醒(acyclic retinoids)和托瑞司他(tolrestat)), 2天后,85-90%的癌细胞变成了正常的肝细胞。进一步的，添加2个基因(S0X2基因和KLF4基因)与2种化学物质(5-AZAC和TSA)，则成为诱导性多能干细胞，按照向肝细胞分化的规程(protocol)，成功地使所获得的诱导性多能干细胞分化为肝细胞(AFP或ALB阳性细胞)”(非专利文献5)。此外，使作为癌细胞的小鼠黑色素瘤细胞重新编程为诱导性多能干细胞的论文(非专利文献6)报道了通过导入0CT3/4基因、S0X2基因、KLF4基因和c_MYC基因而重新编程的结果，使从作为成癌原因的具有BCR-ABL酪氨酸激酶活性的慢性骨髓性白血病细胞(CML)制备出丧失了 BCR-ABL酪氨酸激酶依赖性的诱导性多能干细胞(非专利文献7)。此外，还报道了向癌细胞株中导入0CT3/4基因、S0X2基因、KLF4基因和c_MYC基因，通过重新编程消除了抗药性和成瘤能力，但是经过长期培养，伴随c-MYC基因的活化而产生癌变(非专利文献8)。在传统研究中，通过强制表达SV40、HPV的E6基因、E7基因、TERT基因进行细胞的永生化培养，通过导入c-MYC基因、RAS基因等癌基因引起癌变等，在建立癌细胞株后，再用于用普通的常规培养基培养的癌细胞株。然而，在用普通的常规培养基建立的癌细胞株中，存在这样的问题S卩，由于显著·地产生培养后的人为的染色体异常(转座、缺失等)、遗传学异常(基因突变)、成为基因表达异常的原因的表观遗传学异常，难以原样保持在原本作为生物体内成癌原因的原癌细胞、癌细胞中发生的异常。这些细胞株均不是通过在体外的自我复制的培养中建立的细胞株。在癌症治疗的研究和癌症相关的制药研究中，即使分析这类用传统培养基建立的癌细胞株的遗传学异常和表观遗传学异常，也极其难以判断这些异常是在哺乳动物的原有的原癌细胞、癌细胞中发生的异常，还是在培养后发生的人为异常，因此基于这些分析结果不能进行正确的癌症成因探索、创新药物靶的探索、癌症治疗药物的筛选等。此外，虽然作为创新药物靶的癌症干细胞的存在受到重视，但是存在这样的问题，即包含在新鲜的癌组织中的癌细胞是分阶层的(hierarchical)、异质的细胞群，无法弄清楚哪些癌细胞是癌症干细胞。近年来，报道了从癌细胞株或原代培养癌细胞中鉴别出癌症干细胞的研究(非专利文献9)。但是，尚未有将单克隆癌症干细胞在体外自我复制而进行了长期培养的报告，也未有将其通过自我复制增殖培养，而获得使其足以在体外应用于创新药物、或癌症研究所必需的数量的报导。(现有技术文献)(专利文献)专利文献I :日本特开2008-283972专利文献2 日本特开2008-307007(非专利文献)非专利文献I :Hochedlinger K, Jaenisch R 等人，Genes Dev. , 2004, 18 1875-1885非专利文献2:Nakagawa M, Yamanaka S等人,Nat Biotechnol. , 2008, 26 :101-106非专利文献3 :Takahashi K, Yamanaka S 等人，Cell, 2007，131 :861-872非专利文献4 Masaki H, Ishikawa T 等人，Stem Cell Res. , 2008, I :105-115非专利文献5 :国际干细胞学会、2009年、抄录序号1739 (285页)非专利文献6 :Utikal J 等人，J Cell Sci.，2009，122 (Ptl9) :3502-3510非专利文献7 =Carette JE 等人，Blood, 2010，115 :4039-4042非专利文献8 :Nagai K 等人,Biochem Biophys Res Commun.，2010，395 :258-263非专利文献9 :Visvader JE, Lindeman GJ, Nat Rev Cancer. , 2008, 8 :755-768
技术实现思路
(专利技术要解决的问题)因此，本专利技术的目的，是提供具有与成癌相关的特定基因突变或基因表达异常、能够在体外自我复制的诱导性癌症干细胞，以及所述诱导性癌症干细胞本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：石川哲也，
申请(专利权)人：独立行政法人国立癌症研究中心，
类型：
国别省市：
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